diagnostico condicion pararrayos javier acevedo

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 Diagnóstico de condición de equipos de subestaciones eléctricas de alta tensión MsC Ing Javier Acevedo Consultor para Latinoamerica Doble Engineering Company  jacev edo@doble.com

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Diagnóstico de condición

de equipos de

subestaciones eléctricasde alta tensión

MsC Ing Javier AcevedoConsultor para Latinoamerica

Doble Engineering Company

 [email protected]

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Diagnóstico de Condición de

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Presentado por MsC Ing JavierAcevedo

Consultor Doble para Latinoamé[email protected]

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Comparación de Tecnologías

constructivas

Laminas descargadoras 

Bloques de Oxido metálicoen serie

 

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serieDiseño de 1933

Descargador de sopladomagnéticoResistencias SiC en serieDiseño de 1949

 

Diseño de 1980

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Diagramas circuitales equivalentes

Pararrayos MOPararrayos SiC

Descargadoren serie ycontrol RC

www.doble.no 3

Resistor dedescarga

en MO

Resistorde

descargaen SiC

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Comparación de desempeño entre

diferentes tecnologías constructivas.Tecnología ZnO

•Sin corriente residual-flujo decorriente de acuerdo a curva V-I

•Baja dispersión en valor devoltaje residual ≈ 3%.

• Frente de onda derecuperación≈ 10%

Tecnología SiC + gap

•Corriente residual 60 Hz quesigue a la descarga.

•Dispersión en valor de voltajeresidual ≈ 15%.

• Frente de onda derecu eración > 25%

4

•Capacidad definida de sobrevoltaje sobre el MCOV.

•La capacidad de absorción deenergía se puede incrementar.

•Pequeño número decomponentes.

•Componentes de corriente no

afectados por envejecimiento.

•Capacidad de sobre voltajerestringida sobre el MCOV.

•La capacidad de absorción deenergía restringida.

•Componentes activoscomplejos.

•Envejecimiento dedescargadores por erosión..

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SiC vs ZnO.

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Causas mas comunes de fallas en

pararrayos. Falla a tierra.

Daños externos – detección visual;

Mal dimensionamiento o escogencia del pararrayos;

Envejecimiento de los bloques de ZnO;

6

Sobrecarga debido a:• Sobretensiones de temporales (fractura,

perforación).• Sobretensiones de maniobra (fractura,perforación, descarga).• Sobretensiones atmosféricas (perforación,

descarga, cambio de característica/envejecimiento).

Polución externa o ingreso de humedad.

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Como fallan los pararrayos

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Como fallan los pararrayos

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Medición de vatios disipados y

capacitancia en pararrayos.

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1. Pararrayos ZnO

2. Base aislada

3. Cable de tierra.

4. Estructura

 

Medición de corriente de fuga con

compensación de tensión.

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. – t 

6. Sensor de Campo –i  p(t)

7. Pértiga aislada

8. Sensor de corriente

9. Monitor

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Circuito Equivalente de varistores

ZnO

It

Ic:

0.2-3 mA

Ir:

10-600µA

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U

I C  I 3C 

I R 

I 3R 

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La componente resistiva

de la corriente : típicamente está entre el5-20% de la corriente totalde fuga bajo condiciones

La componente resistiva de la

corriente de fuga.

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.

es un indicador sensitivode los cambios en lacaracterística voltaje-corriente

depende del voltaje y dela temperatura.

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Mediciones de Corriente de Fuga

 

Ejemplo de medición de la corriente de fuga total:Ejemplo de medición de la corriente de fuga total:

La corriente de fuga total seLa corriente de fuga total seincrementa solo el 4% cuandoincrementa solo el 4% cuando

la componente resistiva sela componente resistiva se

incrementa el triple.incrementa el triple.

13

Ic = 100 Ic = 100

Ir = 30Ir = 10

I t = 100,5 I  t = 104,5 

 

Este pequeño cambio en I Este pequeño cambio en I t t 

es difícil de leer en unes difícil de leer en un

miliamperímetro.miliamperímetro.

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Que dice la norma IEC 60099-5 acerca

de la medición de I fuga??

Si el MOSA es energizado por una señal pura sinusoidal (frecuencia

fundamental únicamente), la corriente de fuga capacitiva I1c mostrará

solo una componente fundamental mientras la componente resistivade la corriente de fuga mostrará tanto una componente fundamental

como una componente de tercer armónico (I3r) debido a sus

-

14

.

Los componentes resistivos son generados por el pararrayos mismo

(debido a las características de voltaje-corriente) y puede usarse por

tanto como una medida de la condición del pararrayo.

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Si hay armónicos presentes en la tensión de alimentación, esto

generará una componente significativa de tercer en la corriente de

fuga capacitiva del pararrayo.

 

Que dice la norma IEC 60099-5 acerca

de la medición de I fuga (cont)??

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resistiva de tercer armónico y creará un error de medida.

El LCM II usa un método de compensación donde la componente

capacitiva generada por el voltaje de operación es eliminada.

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IEC 60099-5: Resumen

Usando datos del pararrayos y midiendo la temperatura ambiente y elvoltaje de operación al mismo tiempo en que el monitoreo de condición

se realiza, es posible re-calcular los datos de corriente de fuga a unareferencia común de:

20 °C y U=0.7Ur

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Los valores de la corriente resistiva de fuga entonces seránaproximadamente los mismos independiente de las condiciones deprueba

si se tiene en cuenta la temperatura ambiente y el voltaje de

operación, las mediciones ejecutadas bajo diferentes condicionespueden compararse directamente entre sí , y los valores medidosserán un indicador confiable de la condición del pararrayo.